KR20060022148A - 점검 보드를 구비하는 시험기 시스템 및 그 점검 방법 - Google Patents

Abstract

점검 보드를 구비하는 시험기 시스템 및 그 점검 방법을 제공한다. 이 시험기 시스템은 시험기 본체, 소정의 케이블들을 통해 상기 시험기 본체에 연결된 시험기 헤드 및 프로브 카드형 점검 보드를 구비한다. 상기 프로브 카드형 점검 보드는 상기 시험기 헤드를 통해 상기 시험기 본체에 전기적으로 연결되는 단자들을 가지면서 상기 시험기 헤드에 부착된다. 이에 따라, 시험기 본체에서 포고 블록에 이르는 시험기 전체에 대한 점검이 가능하다.

Description

점검 보드를 구비하는 시험기 시스템 및 그 점검 방법{Tester System Having Inspection Board And Method Of Inspecting The Same}

도 1은 전기적 테스트 과정에서 사용되는 일반적인 시험기 시스템을 설명하기 위한 장치 구성도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 시험기 시스템의 점검 과정에서의 장치 구성을 설명하기 위한 장치 구성도이다.

도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따른 시험기 시스템의 점검 과정에서 발생할 수 있는 케이블 장력의 문제를 설명하기 위한 도면들이다.

도 4는 본 발명에 따른 시험기 시스템의 점검 과정에서의 장치 구성을 설명하기 위한 장치 구성도이다.

본 발명은 반도체 소자를 테스트하기 위한 시험기 장치 및 이 시험기 장치의 성능을 점검하기 위한 방법에 관한 것이다.

미세 전자 부품들이 집적된 반도체 칩의 품질은 소정의 전기적 테스트 과정(electrical test process)을 통해 측정된다. 상기 전기적 테스트 과정에는 시험기 본체(tester main body) 및 시험기 헤드(tester head)를 구비하는 시험기(tester) 및 상기 시험기 헤드가 얹혀지는 프로브 스테이션(probe station)이 이용된다.

도 1은 전기적 테스트 과정에서 사용되는 일반적인 시험기 시스템을 설명하기 위한 장치 구성도이다.

도 1을 참조하면, 시험기 시스템(1)은 소정의 케이블(15)들을 통해 시험기 본체(10)에 연결되는 시험기 헤드(20)를 구비한다. 상기 시험기 헤드(20)는 일반적으로 복수개의 핀 카드들(22), 퍼포먼스 보드(24) 및 포고 블록(26)을 구비한다. 상기 핀 카드들(22)은 상기 케이블들(15)을 통해 상기 시험기 본체(10)에 연결되고, 상기 핀 카드(22)와 상기 퍼포먼스 보드(24)는 소정의 연결 수단, 예를 들면 포고핀들(pogo pins)을 통해 서로 연결된다. 이에 더하여, 상기 퍼포먼스 보드(24)와 상기 포고 블록(26) 역시 상기 포고 핀들을 통해 서로 연결된다.

상기 시험기 헤드(20)는 프로브 스테이션(30)과 기계적으로 결합된다. 상기 프로브 스테이션(30) 내에는 측정을 위한 웨이퍼(35) 및 상기 웨이퍼(35) 상에 형성된 패드에 전기적으로 접속하기 위한 웨이퍼 프로브 카드(32)가 배치된다. 상기 웨이퍼 프로브 카드(32)는 미세한 크기를 갖는 상기 패드에 접촉할 수 있도록, 길고 가는 프로브 팁들을 구비한다.

한편, 상기 웨이퍼(35)의 전기적 특성에 대한 측정 결과를 신뢰할 수 있기 위해서는 적어도 상기 시험기 시스템(1)이 정상적으로 설치, 동작되어야 한다. 따라서, 일반적으로 상기 시험기 시스템(1)의 상태를 테스트하기 위한 소정의 점검 과정이 웨이퍼의 전기적 특성을 측정하기 전 또는 후에 수시로 수행된다.

도 2는 종래 기술에 따른 시험기 시스템의 점검 과정에서의 장치 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 시험기 시스템(1)의 점검하는 과정은 상기 퍼포먼스 보드(24) 대신에 소정의 점검 보드(99)를 상기 시험기 헤드(20)에 부착시키는 단계를 포함한다. 이때, 상기 점검 보드(99)는 상기 핀 카드들(22) 및 상기 케이블(15)를 통해 상기 시험기 본체(10)에 전기적으로 연결되며, 상기 시험기 본체(10)는 상기 점검 보드(99), 상기 핀 카드들(22) 및 상기 케이블(15)로 구성되는 구조체에 대한 전기적 특성을 테스트한다.

한편, 상기 퍼포먼스 보드(24) 대신에 상기 점검 보드(99)를 사용하였기 때문에, 상기 점검 과정에서 측정되는 구간은 상기 시험기 본체(10)에서 상기 핀 카드(22)까지이다. 이에 따라, 상기 퍼포먼스 보드(24) 및 상기 포고 블록(26) 등에 대한 점검은 이루어지지 못한다. 이와 같이 점검되지 못하는 구간은 별도의 점검 기구 및 별도의 과정을 통해 추가적으로 테스트되어야 한다.

이에 더하여, 종래 기술에 따르면 이러한 점검 과정은 실제 웨이퍼 테스트 환경과는 다른 상태에서 수행된다. 즉, 도 3a에 도시한 것처럼, 상기 시험기 헤드(20)가 상기 프로브 스테이션(30)의 상부에 얹혀지지 않은 열려진 상태에서 상기 점검 과정이 수행된다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 점검 과정은 실제 웨이퍼 테스트 공정에서 발생할 수 있는 시험기 시스템(1)의 불량을 밝혀내지 못할 수 있다. 예를 들면, 도 3b에 도시한 것처럼, 상기 시험기 헤드(20)가 상기 프로브 스테이션(30)의 상부에 얹혀지는 경우, 상기 시험기 헤드(20)와 상기 시험기 본체(10)를 연 결하는 케이블(15)에는 추가적인 장력이 발생할 수 있다. 상기 케이블(15)의 무게가 상당히 크기때문에, 상기 케이블(15)에서의 이러한 장력은 상기 시험기 헤드(20)를 구성하는 부품들 사이의 연결 불량을 유발할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 포고 블록을 포함하는 전체 시스템의 성능을 평가할 수 있는 시험기 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 실제 웨이퍼 테스트 공정이 수행되는 환경과 동일한 조건에서 시험기 시스템의 성능을 점검할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 프로브 카드형 점검 보드를 구비하는 시험기 시스템을 제공한다. 이 시험기 시스템은 반도체 시험기 본체, 소정의 케이블들을 통해 상기 시험기 본체에 연결된 시험기 헤드 및 프로브 카드형 점검 보드를 구비한다. 이때, 상기 프로브 카드형 점검 보드는 상기 시험기 헤드를 통해 상기 시험기 본체에 전기적으로 연결되는 단자들을 가지면서, 상기 시험기 헤드에 부착된다.

본 발명에 따르면, 상기 시험기 헤드는 상기 케이블들을 통해 상기 시험기 본체에 연결되는 핀 카드들, 상기 핀 카드들에 접속하는 퍼포먼스 보드 및 상기 퍼포먼스 보드에 전기적으로 연결되는 포고 블록을 구비한다. 상기 포고 블록은 상기 퍼포먼스 보드의 전기 단자에 접속하는 복수개의 포고 핀들을 구비한다.

상기 프로브 카드형 점검 보드는 상기 포고 핀들을 구비하는 포고 블록, 상기 퍼포먼서 보드, 상기 핀 카드들 및 상기 케이블을 통해 상기 시험기 본체에 전기적으로 연결된다. 상기 시험기 헤드에는 회전 축을 구비하는 연결 장치를 이용하여 프로브 스테이션이 기계적으로 연결된다. 상기 시험기 헤드는 상기 연결 장치를 이용하여 상기 프로브 스테이션의 상부에 배치되거나 상기 프로브 스테이션의 측면에 배치될 수 있다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 프로브 카드형 점검 보드를 이용하여 시험기 시스템을 점검하는 방법을 제공한다. 프로브 스테이션, 상기 프로브 스테이션에 결합된 시험기 헤드 및 상기 시험기 헤드에 부착된 프로브 카드형 점검 보드를 구비하는 시험기 시스템의 점검 방법은 상기 시험기 헤드가 상기 프로브 스테이션의 상부에 배치된 실제 측정 환경과 동일한 상태에서 상기 시험기 시스템의 상태를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 시험기 헤드는 소정의 케이블들을 통해 시험기 본체에 연결되고, 상기 시험기 헤드는 상기 케이블들을 통해 상기 시험기 본체에 연결되는 핀 카드들, 상기 핀 카드들에 접속하는 퍼포먼스 보드 및 상기 퍼포먼스 보드에 전기적으로 연결되는 포고 블록을 구비한다. 이때, 상기 시험기 시스템의 상태를 측정하는 단계는 상기 프로브 카드형 점검 보드, 상기 포고 블록, 상기 퍼포먼서 보드, 상기 핀 카드들, 상기 케이블 및 상기 시험기 본체로 이루어지는 구조체의 전기적 특성을 평가하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명 하도록 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 시험기 시스템의 점검 과정에서의 장치 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 시험기 시스템(1)은 시험기 본체(10), 시험기 헤드(20) 및 상기 시험기 본체(10)와 상기 시험기 헤드(20)를 전기적으로 연결하는 케이블(15)을 포함한다.

상기 시험기 본체(10)는 반도체 웨이퍼의 전기적 특성을 테스트하기 위한 전기적 신호를 생성하고, 측정된 결과를 확인하는 전자 장치들로 구성된다. 상기 시험기 본체(10)의 동작은 소정의 테스트 프로그램을 내장한 제어기(도시하지 않음)를 통해 제어될 수 있으며, 상기 제어기는 소정의 사용자 콘솔을 통해 제어될 수 있다.

상기 시험기 헤드(20)는 상기 케이블(15)을 통해 상기 시험기 본체(10)에 전자적으로 연결되는 복수개의 핀 카드들(22)을 구비한다. 상기 핀 카드들(22)에는 퍼포먼스 보드(24)가 전기적으로 연결되고, 상기 퍼포먼스 포드(24)에는 포고 블록(26)이 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 포고 블록(26)은 상기 퍼포먼스 보드(24)의 전기 단자에 접속하는 복수개의 포고 핀들을 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 포고 블록(26)에는 점검용 보드(199)가 부착된다. 결과적으로, 상기 점검용 보드(199)는 상기 시험기 헤드(20) 및 상기 케이블(15)을 통해 상기 시험기 본체(10)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 상기 점검용 보드(199), 상기 포고 블록(26), 상기 퍼포먼스 보드(24), 상기 핀 카드들(22) 및 상기 케이블들(15)로 구성되는 일련의 전기적 구조체가 상기 시험기 본체(10)에 전기적으로 연결되고, 상기 시험기 본체(10)는 이러한 전기적 구조체의 전기적 특성을 측정한다. 측정된 결과를 분석함으로써 상기 전기적 구조체를 구성하는 장치들의 연결 상태, 동작 특성 등을 알 수 있다.

한편, 상기 점검용 보드(199)는 상기 포고 블록(26)에 연결될 수 있도록, 또한 웨이퍼 테스트를 위해 사용되는 웨이퍼 프로브 카드(32)를 대체할 수 있도록 프로브 카드 형태인 것이 바람직하다.

상기 시험기 본체(10)의 주변에는 상기 시험기 헤드(20)가 기계적으로 연결되는 프로브 스테이션(30)이 배치된다. 상기 프로브 스테이션(30)과 상기 시험기 헤드(20)는 소정의 회전 축을 구비하는 연결 장치(36)를 통해 서로 기계적으로 연결된다. 상기 시험기 헤드(20)는 상기 연결 장치(36)의 회전 운동에 의해 상기 프로브 스테이션(30)의 상부에 배치되거나 그 측면에 배치될 수 있다. 상기 점검용 보드(199)는 상기 프로브 스테이션(30) 내에 상기 웨이퍼 프로브 카드(32)를 대신하여 배치될 수 있다.

상술한 시험기 시스템(1)의 점검 방법은 웨이퍼 테스트가 수행되는 환경과 동일한 조건에서 상기 시험기 시스템(1)을 점검하는 단계를 포함하는 것을 특징으 로 한다. 즉, 상기 프로브 스테이션(30) 상에 상기 시험기 헤드(20)가 배치되는 환경에서 상기 시험기 시스템(1)의 점검 과정이 수행된다. 이때, 상기 프로브 스테이션(30)의 내부에는 상기 웨이퍼 프로브 카드(32)를 대신하여 상기 점검용 보드(199)가 배치되고, 상기 시험기 헤드(20)는 상기 점검용 보드(199)에 전기적으로 접속한다. 보다 자세하게는 상기 점검용 보드(199)에는 도 4에 도시된 것처럼 상기 포고 블록(26)이 접속된다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼 테스트를 위한 웨이퍼 프로브 카드 대신에 시험기의 특성을 점검하기 위한 점검용 보드가 배치된다. 이에 따라, 시험기 본체에서 포고 블록에 이르는 시험기 전체에 대한 점검이 가능하다. 그 결과, 포고 블록 및 퍼포먼스 보드에 대한 점검이 어려운 종래의 기술에 비해, 작업 시간 및 작업 효율성을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 실제 웨이퍼 테스트 환경과 동일한 조건, 즉 시험기 헤드가 닫혀진 상태에서 시험기의 상태를 점검할 수 있다. 이에 따라, 시험기 헤드가 닫혀질 경우 발생할 수 있는 케이블 장력에 의한 연결 불량 등의 문제를 용이하게 확인할 수 있다. 그 결과, 시험기 시스템의 상태에 대한 보다 정확하고 빠른 점검 및 대응이 가능하다.

Claims (8)

1. 반도체 시험기 본체 및 소정의 케이블들을 통해 상기 시험기 본체에 연결된 시험기 헤드를 구비하는 시험기 시스템에 있어서,

   상기 시험기 헤드를 통해 상기 시험기 본체에 전기적으로 연결되는 단자들을 가지면서, 상기 시험기 헤드에 부착되는 프로브 카드형 점검 보드를 구비하는 것을 특징으로 하는 시험기 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 시험기 헤드는

   상기 케이블들을 통해 상기 시험기 본체에 연결되는 핀 카드들;

   상기 핀 카드들에 접속하는 퍼포먼스 보드; 및

   상기 퍼포먼스 보드에 전기적으로 연결되는 포고 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 시험기 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 포고 블록은 상기 퍼포먼스 보드의 전기 단자에 접속하는 복수개의 포고 핀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 시험기 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 프로브 카드형 점검 보드는 상기 포고 핀들을 구비하는 포고 블록, 상기 퍼포먼서 보드, 상기 핀 카드들 및 상기 케이블을 통해 상기 시험기 본체에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 시험기 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   회전 축을 구비하는 연결 장치를 통해 상기 시험기 헤드에 기계적으로 연결된 프로브 스테이션을 더 구비하되,

   상기 시험기 헤드는 상기 연결 장치를 이용하여 상기 프로브 스테이션의 상부에 배치되거나 상기 프로브 스테이션의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 시험기 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 프로브 카드형 점검 보드는 상기 프로브 스테이션 내에 배치된 웨이퍼 프로브 카드를 대신하여 그 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 시험기 시스템.
7. 프로브 스테이션, 상기 프로브 스테이션에 결합된 시험기 헤드 및 상기 시험기 헤드에 부착된 프로브 카드형 점검 보드를 구비하는 시험기 시스템의 점검 방법에 있어서,

   상기 시험기 헤드가 상기 프로브 스테이션의 상부에 배치된 실제 측정 환경과 동일한 상태에서 상기 시험기 시스템의 상태를 측정하는 단계를 포함하는 시험 기 시스템의 점검 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   소정의 케이블들을 통해 상기 시험기 헤드에 연결된 시험기 본체를 더 포함하고,

   상기 시험기 헤드는 상기 케이블들을 통해 상기 시험기 본체에 연결되는 핀 카드들, 상기 핀 카드들에 접속하는 퍼포먼스 보드 및 상기 퍼포먼스 보드에 전기적으로 연결되는 포고 블록을 구비하되,

   상기 시험기 시스템의 상태를 측정하는 단계는 상기 프로브 카드형 점검 보드, 상기 포고 블록, 상기 퍼포먼서 보드, 상기 핀 카드들, 상기 케이블 및 상기 시험기 본체로 이루어지는 구조체의 전기적 특성을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험기 시스템의 점검 방법.

Images